автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Гидродинамика и массообмен в структурированных насадках из гофрированных листов
Автореферат диссертации по теме "Гидродинамика и массообмен в структурированных насадках из гофрированных листов"
На правах рукописи
Дмитриева Галина Борисовна
ГИДРОДИНАМИКА И МАССООБМЕН В СТРУКТУРИРОВАННЫХ НАСАДКАХ ИЗ ГОФРИРОВАННЫХ ЛИСТОВ
05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
□ОЗ176227
Иваново - 2007
003176227
Работа выполнена на кафедре «Техника экологически чистых производств Государственного образовательного учреждения высшего профессионального обр зования «Московский государственный университет инженерной экологии»
Научный руководитель:
кандидат химических наук, профессор Беренгартен Михаил Георгиевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Кулов Николай Николаевич
кандидат технических наук Чагин Олег Вячеславович
Ведущая организация: ОАО «Научно-исследовательский институт по удобрения и инсектофунгицидам имени проф Я В Самойлова»
Защита диссертации состоится «03» декабря 2007 г в 14 часов на заседани диссертационного совета Д 212 063 05 при ГОУ ВПО «Ивановский государствен ный химико-технологический университет» по адресу 153000 г Иваново, пр Ф Энгельса, 7
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановского государст венного химико-технологического университета по адресу 153000 г Иваново, пр Ф Энгельса, 7
Автореферат разослан » ОКЛлЬрЛ- 2007 г
Ученый секретарь диссертационного совета,
д. ф.-м.н., профессор
Зуева Г.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. В последнее время для проведения массооб-менных процессов на газо-жидкостных системах широко используются регулярные структурированные насадки (СН), собранные из гофрированных листов, так как они обладают низким гидравлическим сопротивлением при высокой массообменной эффективности Однако, существующие СН не лишены недостатков В частности, они характеризуются замкнутостью в поперечном сечении каналов движения газа и жидкости, которая обусловлена геометрической структурой насадок, исключающей сообщение между каналами, образованными соседними листами Замкнутость этих каналов ведет к неравномерности распределения потоков по поперечному сечению аппаратов и отсутствию перемешивания потоков в поперечном сечении, что в совокупности приводит к тому, что насадка работает не на 100% своих возможностей Поэтому разработка новых модификаций СН, нацеленная на увеличение КПД их работы является на сегодняшний день актуальной проблемой
Еще одна актуальная проблема заключается в том, что разработка усовершенствованных конструкций СН, их производство и внедрение в промышленность сдерживаются отсутствием общепринятой методики расчета гидродинамических и тепломассообменных параметров СН. Поскольку подобная методика необходима для проведения инженерных расчетов, возникает потребность в комплексном исследовании гидродинамических и массообменных характеристик СН хорошо зарекомендовавших себя известных и более эффективных новых конструкций
Цель работы. Исследование гидродинамических и массообменных характеристик, необходимых для расчета абсорбционных процессов в СН, создание методики расчета основных гидродинамических и массообменных характеристик СН из гофрированных листов, разработка новых конструктивных решений, повышающих массообменную эффективность указанных насадок, сопоставительное (с известными) исследование гидродинамических и массообменных свойств разработанной насадки новой конструкции
Научная новизна диссертации. Разработана структурная модель СН из гофрированных листов, объединяющая геометрические характеристики родственных видов СН, соприкасающиеся листы которых образуют коаксиальные каналы сложной пространственной, периодически изменяющейся по высоте насадки формы, и таким образом позволяющая переносить эмпирические зависимости для определения гидродинамических и массообменных характеристик, полученные для одного вида насадки, на другие родственные ей виды
Обнаружено наличие особого гидравлического сопротивления, обусловленного разностью гидравлических сопротивлений структурных составляющих комбинированных насадок (КН), коэффициент которого, названный коэффициентом сопротивления изменения перепада давления, имеет тенденцию к возрастанию с увеличением скорости газа
Практическая значимость. Разработана новая комбинированная насадка для тепломассообменных аппаратов, защищенная патентом К и 2300419 С1, опубл 10 06 2007, Бюл №16, отличающаяся от известных способностью турбулизировать газовые и жидкостные потоки перед входом в следующий по высоте аппарата слой структурированной насадки, перемешивать жидкостные потоки в поперечном сечении аппарата и, как следствие, обладающая повышенной тепломассообменой эффективностью по сравнению с известными регулярными насадками
Результаты гидродинамических и тепломассообменных исследований новой КН использованы при выполнении проекта реконструкции градирен типа ККТ в системах оборотного водоснабжения здания ФГУП центр «Звездный»
Разработана методика расчета основных гидродинамических и массообменных параметров СН из гофрированных листов, в том числе и новой КН, которая применима для решения как проектных, так и эксплуатационных задач Указанная методика использована проектной организацией ЗАО «ЦНТУ РИНВО» при выполнении расчетов альтернативной конструкции десорбционной продувочной колонны для отдувки нитрозных газов из продукционной Н1хОэ в производстве слабой азотной кислоты под давлением 0,35 МПа на ОАО «Невинномысский азот»
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на VII международном симпозиуме «Техника и технология экологически чистых производств» (Москва, 2003 г), научно-техническом семинаре «Энергоснабжение перспективы и возможности» МОО «Московского химического общества им Д И Менделеева» (Москва, 2005 г)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 4 статьи в научно-технических жзрналах, тезисы 1 доклада на международном симпозиуме и 1 описание патента на изобретение
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5-и глав, содержащих обзор литературы и постановку задачи исследования, описание экспериментальных установок и методик проведения экспериментов по гидродинамике и массообмену, результаты исследований с выводом расчетных уравнений, описание разработанной комбинированной насадки и результаты ее испытаний, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 255 страницах, содержит 61 рисунок, 8 таблиц и библио1 рафию из 160 наименований ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дано обоснование актуальности работы и сформулированы ее основные задачи.
В первой главе представлен обзор литературных данных о регулярных СН, разработанных в последнее время и получивших наибольшее распространение в различных отраслях промышленности Приведено сравнение экспериментальных данных по гидравлическому сопротивлению и ВЭТТ различных СН по материалам проспектов и каталогов фирм-производителей
Рассмотрены особенности методов расчетов гидродинамических и массо-обменных характеристик пленочных контактных устройств, в том числе полученных на основе экспериментальных исследований некоторых видов СН. Проведен анализ рассмотренных методов, отмечены их достоинства и недостатки, на основе чего определены основные задачи исследования
Во второй главе разработана структурная модель СН из гофрированных листов, дано описание характеристик исследованных насадок, экспериментальных установок и методик проведения экспериментов. Для проведения исследований были выбраны СН 1SP, аналог Meilapak 250Х фирмы Sulzer Chemtech из нержавеющей стали, и СН 2SP, аналог 23,5 CHV фирмы Chladici Veze Praha a.s. из полипропилена (рис. Г), основные геометрические характеристики которых представлены в табл. 1.
Таблица 1
Геометрические характеристики 1SP 2SP
Удельная площадь поверхности (а„), м2/'м~ 250 136,2
Высота блока насадки (кре), м 0,21 0,5
Свободный объем или пористость (е), м7м 0.96 0,95
Угол наклона гофр в листе к горизонту (а),0 45 60
Угол гофрирования (р)° 90 90
Конфигурация гофр треугольная трапециевидная
Длина основания гофры (Ъ), м 0,023 0,047/0,008
Длина стороны гофры (5), м 0,0165 0.0305
Высота гофры (/?епг). м 0.0115 0,0235
Шаг гофрирования (Г), м 0.023 0,06
Толщина листа насадки (<5,<), м 0,00016 0.00035
Гидравлический диаметр газовых каналов м 0,0094 0,022
Испытания СН 1SP проводились на созданной специально для этой работы
установке № 1. Были проведены гидродинамические испытания на системе воздух-вода и исследование массообмена в жидкой фазе при абсорбции 02 воздуха раство- ^ ром сульфита натрия на системе воздух - водный раствор Na2S03. При проведении гидродинамических и массообменных исследований насадки 1SP фиктивная скорость газа, отнесенная к поперечному сечению насадки, Uc;s изменялась от 0,5 до 2,5 м/с, а плотность орошения насадки, отнесенная к ее поперечному сечению, иц — от 4,0 до 16,6 м3/(м2-ч).
Рис.1. Внешний вид насадок 1SP (слева) и 2SP | (справа).
Испытания СН 2SP проводились на установке № 2 Были проведены гидродинамические испытания на системе воздух-вода и исследование массообмена в газовой фазе по методике испарительного охлаждения нагретой воды в газовый поток При проведении гидродинамических и массообменных исследований насадки 2SP скорость газа uqs изменялась от 0,5 до 3,0 м/с, а плотность орошения uLi от 5 до 15 м3/(м2 ч)
Проведена оценка погрешности каждого из методов экспериментов В третьей главе представлены результаты гидродинамических экспериментальных исследований насадок 1SP и 2SP и получены уравнения для расчета толщины стекающей пленки жидкости дп„, динамической составляющей удерживающей способности исследованных насадок hop и гидравлического сопротивления сухих APjry и орошаемых ДPvet насадок 1SP и 2SP
3 1 Толщина стекающей пленки жидкости и динамическая составляющая держивающей способности насадок
Обработка экспериментальных данных показала, что в зависимости от нагрузки по жидкости существует три режима течения пленки жидкости, при которых зависимость öop и hop от числа Рейнольдса для жидкой фазы Re,, - $pL uLs/(juL ар)
будет различной ReLs = 10 - 25 - первый ламинарный волновой режим, Re^ - 25 50 - второй ламинарный волновой режим, Reu = 50 — 150 - псевдотурбулентный режим Режимы названы по аналогии с режимами течения пленок в гладких вертикальных трубках, выделенных Олевским В М с сотрудниками
По результатам исследования динамической составляющей удерживающей способности насадок двух видов, среди прочего отличающихся величиной удельной поверхности, определено, что hop СН в основном зависит от нагрузки по жидкости, а также от величины удельной поверхности насадки и не зависит от скорости газа при режимах ниже точки подвисания или ниже 80% от числа Рейнольдса при захле-
Олевский В М , Ручинский В Р . Кашников А М , Чернышев В И Пленочная тепло-и массообменная аппаратура (Процессы и аппараты химической и нефтехимической технотогии) / Под ред В М Отевско-го-М Химия, 1988
бывании насадки Re0n,!oad При достижении точки подвисания с дальнейшим повышением скорости газа начинается резкое возрастание hop, то есть жидкость зависает и начинает накапливаться в объеме СН Это явление наблюдалось на насадке 1SP при плотности орошения uLs > 8 и факторе скорости газа FG > 2.7 м/с (кг/м3)0 5
Предложены уравнения для определения динамической составляющей удерживающей способности и динамической составляющей толщины пленки жидкости струкурированных насадок 1SP (1а,б и За,б) и 2SP (2а,б и 4а,б)
_ __Таблица 2
Вид насадки Диапазон Re¡, Уравнение для har Уравнение для San
1SP 10-25 hop= 43,42 Relf Ga-ow(la) Svp =43,42 8 Re^f Go"0 407(3a)
1SP 25 -50 h„p = 1.65 Re^" Ga~°44 (16) 8op= 1,65 5 Re^ Ga~°107 (36)
2SP 25-50 hop = 1,95 Re£f Ga-0AA (2a) 5op = 1.95 S ReJ "' Ga" '"7 (4a)
2SP 50-150 hop = 3,39 Re?/1 Ga'°32 (26) 8op = 3,39 6 Re"1 Ga~°m (46)
8 = {и\ /(g sin a pl)Jn ~ приведенная толщина пленки жидкости, м, p¡ - плотность жидкости, кг/м3, ¡jl — динамический коэффициент вязкости жидкости, Па с, g — ускорение гравитационной силы, м/с2
3 2 Гидравлическое сопротивление сухих насадок
Экспериментальные данные по гидравлическому сопротивлению сухих насадок обработаны по известному уравнению вида*
А> «G
dr\ dry г
d>c,A> ыпог
(5)
где Сйп- ~ коэффициент сопротивления сухих насадок, рп - плотность газа, кг/м3, иае - действительная скорость газа в свободном сечении насадки, м/с
Проведенное экспериментальное измерение АР^ имело цечью определение величины £фу, который учитывает потери давления от трения газа о поверхность листов насадки и от изменения скорости и направления газового потока при проте-
Рачч В М Абсорбция газов -М Химия 1976
кании ею по каналам насадки Установлено, что величина гидравлического сопротивления отнесенного к высоте насадки ДPdr/h для одной и той же насадки повышается с увеличением количества продуваемых пакетов, что говорит о том, что на сопротивление насадок существенное влияние оказывают стыки между пакетами Поэтому для расчета Qn мы использовали формулу Жаворонкова Н М *, в которой отдельно учитываются потери в местных сопротивлениях
с — р smg ■ (6)
У dry — Ь fr dry т Ъ dch dry , 4 '
"ре
где gfofy - коэффициент сопротивления трения потоков газа о поверхность листов насадки; Qch dry, - коэффициент местного сопротивления, вызванного перераспределением и изменением направления движения газа
Поскольку известно, что Qry зависит от числа Рейнольдса для газовой фазы Re& = pG uGs dhG / fj,G, в котором pG - динамический коэффициент вязкости газа
(Ilac), и может быть выражен числом Эйлера Ей = АР /{pG uGg). предложены следующие критериальные уравнения для определения Qry сухих СН 1SP и 2SP - для насадки 1SP при Rec,e = 0 - 3000
Еи =
0,408 Re0°267+ 0,72 Re^01 V К J
h
2 dhGdrj sin я
для насадки 2SP при ReGe = 700 - 5000.
\
а.„ , sin а
Ей-
0,393 Re'»1141,71 Re¿°067 dhadry
у hp.
2 dhGdr> sma
(7)
(В)
3 3 Гидравлическое сопротивление орошаемых насадок Гидравлическое сопротивление орошаемых насадок ДРке, может быть найдено по уравнению (9), учитывающему действительную скорость газа в свободном сечении насадки по отношению к скорости стекающей пленки жидкости иСп, трение между газом и жидкостной пленкой и уменьшение гидравлического диаметра каналов орошаемой насадки с/;,с „п за счет стекання по стенкам каналов жидкости*
1--—-—■---
Жаворонков Н М Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скрубберах М «Советская наука», 1944, 224 с
¿л., =
wet
_h_ Pa ("ft+Иг,)2 (9)
4«, sin or 2
где uie - действительная плотность орошения в свободном сечении насадки, м/с Для определения коэффициента сопротивления орошаемых насадок была принята та же структура уравнения, что и для сухой насадки.
г dhG^-sma_ (10)
Ь wet Ь fr, we! ' dch vet ,
К
где üfr.uet - коэффициент сопротивления трения газовых потоков о пленку жидкости и друг о друга внутри каналов орошаемой насадки, Слл - коэффициент сопротивления стыков орошаемых пакетов.
Однако было установлено, что Cwt зависит не только от числа Рейнольдса для газовой фазы Recni = pG +uIe) dhGwet /fia, рассчитанного по относительной
скорости газа, но и от физических свойств и скорости течения орошаемой жидкости Поэтому при определении был использован безразмерный параметр К = ии j.iL i aL, учитывающий скорость течения и физические свойства жидкости*,
в котором <jl - коэффициент поверхностного натяжения жидкости, Н/м
Было замечено, что зависимость £wet от скорости газа, имеет различный характер до и после значения фиктивной скорости газа uGs = 1,5 м/с, что говорит о наличии ламинарного при uGs < 1,5 м/с и турбулентного при uGs > 1,5 м/с режимов течения газа в СН Значение фиктивной скорости газа Uqs = 1,5 м/с для насадки 1SP соответствует числу Рейнольдса ReGrv ~ 1500, а для насадки 2SP - числу Рейнольдса ReGr/= 2500 Предложено уравнение для определения CWet СН
£и =
'±Jl1±1 + C Re-
ReS*
2 dhGiWel sin «г
(11)
в котором значения эмпирических коэффициентов А, В, С, а. также показателей степени при безразмерных критериях п, т, q при каждом режиме течения газа для на-
Дытнерский, Ю И Гидродинамические исследования в аппаратах пленочного типа / Ю И Дьгшерский, Г С Борисов // Со науч тр «Процессы химической технологии Гидродинамика, тепло- и массопереда-ча»подред МЕ Позина-М-Л Наука, 1965 С 25-31
садок ISP и 2SP указаны в табл 3.
Таблица 3
Вид насадки Гидравлический режим и диапазон Re,_, Коэффициенты Показатели степени
A В С и т Ч
1SP ReGrv < 1500 и Reu = 25-50 29,04 -0,107 0,455 0,08 0,0155 0,146
1SP ReCri > 1500 и Reu = 25-50 14,66 0,022 0,757 0,08 0,0155 0,068
2SP ReGn, < 2500 и Reu = 40 - 125 182,5 -0,249 0,012 0,299 0,0173 0,19
2SP ReGrv > 2500 и Reu = 40 - 125 39,3 0,392 0,022 0,194 0,0173 0,093
В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований СН 2SP по массоотдаче в газовой фазе и СН 1SP по массоотдаче в жидкой фазе Получены уравнения для расчета коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах и соответствующих для каждой фазы высот единиц переноса 4 1. Исследование массоотдачи в газовой фазе
Анализ экспериментальных данных показал, что коэффициент массоотдачи в газовой фазе 0cf возрастает с увеличением нагрузки по газу и жидкости Таким образом, определяющим гидравлическим параметром для массоотдачи в газовой фазе является относительная скорость газа в каналах насадки ис,п- При обработке экспериментального материала было найдено, что для насадки 2SP при всех значениях uls Pgf зависит от uCiri согласно пропорциональности fiGy ~ uG„0'56, причем характер этой зависимости при переходе от ламинарного режима течения газа к турбулентному, который происходит для насадки 2SP при Reg™ = 2500, не изменяется
Для СН характерен нестабилизированный поток жидкости по насадке и наличие концевых эффектов, поэтому аналитически было сделано заключение, что на массоотдачу в газовой фазе в СН существенное влияние также оказывает соотношение гидравлического диаметра и длины каналов прохождения газа dhG we, sinaJh^ Было обнаружено возрастание pGF с увеличением отношения dhGiWe: swa/hpe согласно пропорциональности pGF - (dhG wel sma/h[ief 62
По результатам исследования предложены уравнения, основанные на гидродинамической аналогии, для определения интенсивности массоотдачи, выраженной числом Нуссельта в газовой фазеsru(i = pCF dhG/ £>с > и высоты единицы переноса в газовой фазе hG для насадки 2SP.
Nua - 0,36 (47,68л"2''3 -0,146) Re°;f Рг,
Г j •
hG = °'694Jh0w" Reg403 Pr°3 47,6SKV' -0,146
f 1 V008
К
(12)
(13)
Показатель степени n = 0,5 при критерии Прандтля в газовой фазе PrG = fxa !{ра Da) был определен аналитически, основываясь на работах других исследователей, при оценке влияния коэффициента диффузии DG на [iGr 4 2 Исследование массоотдачи в жидкой фазе
Анализ экспериментальных данных показал, что коэффициент массоотдачи в жидкой фазе fiu. интенсивно возрастает с увеличением нагрузки по жидкости uls а также не зависит от скорости газа в каналах СН при нагрузках по газу ниже точки подвисания, что соответствовало диапазону рабочих скоростей при проведении экспериментов По результатам экспериментов, проведенных с насадкой 1SP, нами было установлено, что Дуг ~ nj
На основании анализа литературных данных получено, что Д./. для пленочных контактных устройств зависит от соотношения толщины пленки жидкости и длины орошаемой поверхности, которое для СН представляется в виде симплекса геометрического подобия д ар Экспериментально было установлено, что Plf возрастает с увеличением толщины стекающей пленки жидкости дор, в частности для насадки 1SP, эта зависимость определяется соотношением filF ~ д2 32 С учетом зави-
рммллтто TAmmmtr пггриь*и •usixrwrtfTix гьт рр твиаоио Литтл г»ггятэип ioi/itiaiw»
VI11I1VV lil I WtfXUAIXAXX'X IKlVillUl UUlf^lWW 111 VI ^v/lUliUU VV 1. W lVtKLrl UUIVIV V^W« 1W11V -J V* 1W XIV IV
ние, что и характер зависимости fiLF от нагрузки по жидкости будет изменяться при переходе от одного режима течения пленки жидкости к другому*
По результатам проведенных исследований предложены уравнения для расчета интенсивности массоотдачи, выраженной числом Нуссельта в жидкой фазе дTuL - piF S /Dl (I4a, б), и высоты единицы переноса (15а, б) для насадки ISP.
* Дытнерский, Ю И Исследование массообмена в жидкой фазе / Ю И Дытнерский, I С Борисов // Сб науч тр «Процессы химической технологии Гидродинамика, тепло- и массопередача» под ред М Е Позина-М-Л Наука,!965 С 266-270
Таблица 4
Диапазон reLs Уравнение для Nul Уравнение для Ь,
10-25 NuL = 0,0079Ref<; Pif Gcr*338/3 < Иа) =21655 Яе^736 Рг°5 338/3 (15а)
25 -50 \\ =0,0053Re'f6 Pif Ga"<%iWô) \ -47,178 Ке£С16 Рг"3 158,3 (156)
Показатель степени п - 0,5 при критерии Прандтля в жидкой фазе Рг£ = ц, !(р1 О,) был определен при оценке влияния коэффициента диффузии на коэффициент массоотдачи в жидкой фазе, определенного из аналитического решения дифференциального уравнения диффузии
В пятой главе описана новая конструкция КН 2КР, разработанная с целью улучшения тепломассообменных характеристик существующих СН, и представлены результаты исследования ее гидравлического сопротивления и массоотдачи в газовой фазе
КН 2КР, сочетающая в себе элементы пленочного и пленочно-капельного насадочных устройств, представляет собой пакеты СН 28Р, разделенные по высоте проставками, выполненными в виде блока регулярно уложенных винтовых элементов Блоки проставки состоят из 3-х рядов горизонтально уложенных четырехза-ходных винтовых элементов из полиэтилена (ПЭВП) диаметром 70 мм, размешенных в ряду параллельно друг другу с зазором, равным диаметру отдельного элемента, и ориентированных по высоте укладки в соседних рядах перпендикулярно относительно друг друта Основные геометрические размеры КН 2КР приведены в табл 5
Размещение проставок между пакетами СН позволяет повысить интенсивность процессов тепло- и массообмена за счет тчрбулизации газовых потоков, поступающих из замкнутых в поперечном сечении каналов расположенного ниже проставки пакета СН, с помощью дополнительной их закрутки и перемешивания в блоке проставки, а также за счет перераспределения жидкости, поступающей из каналов расположенного выше проставки пакета СН, с помощью ее дополнительного перемещения по поверхности элементов блока проставки в горизонтальном направлении К точу же с размещением проставки создается дополнительная пленочно-капельная
зона контакта фаз, что ведет к увеличению массообменной эффективности насадки и уменьшению капитальных затрат на ее изготовление
Таблица 5
Геометрические характеристики 2КР
Удельная поверхность насадки (ар2кр), м2/м3 116,25
Высота блока проставки м 0,21
Высота пакета стр>ктурированной насадки (Ьре 2Sl>)< м 0.5
Свободный объем или пористость (е2ц), м'/Чг 0,94
Гидравлический диаметр газовых каналов (й-,^ 1Кр), м 0,0325
В результате исследования гидравлического сопротивления су хой и орошаемой насадки 2КР, состоящей из 3-х пакетов насадки 2SP fbSP~3, разделенных 2-мя блоками проставок щ=2, обнаружено, что коэффициент сопротивления комбинированной насадки состоит частично из коэффициентов сопротивлений ее структурных элементов, а также коэффициента сопротивления изменения перепада давления Qpd Наличие последнего вида сопротивления газовому потоку в комбинированных насадках связано с визуально обнаруженным новым явлением — квазипульсирующим гидродинамическим режимом, устанавливающимся в насадке за счет разности гидравлических сопротивлений ее структурных составляющих, и чем интенсивнее скорость газа, тем резче происходит смена гидродинамических режимов и тем выше обусловленное этим сопротивление Как показали экспериментальные данные коэффициент сопротивления изменения перепада давления £dpd имеет тенденцию к возрастанию с увеличением скорости газа
Для вычисления коэффициента сопротивления изменения перепада давления предложено следующее уравнение
_ с d>G2sp smQr25f К _ „ „ dhG2SP smа2у hb /^ч
Ь dpd dry ~ Ъ dpd dn , KeGc , '
dhGh smarj hpe 2SP dKb sin ab hpe2SP
где idpddry - коэффициент сопротивления изменения перепада давления, зависящий от скорости движения газа через сухую насадку
Для определения общего коэффициента сопротивления сухой насадки 2КР при Rege = 1200 — 7700 предложено следующее уравнение
Ей = 0 393-Не 01:45
П2$Р ' Ь
+ 0.0004 Яе г
2.чр "рс.гаг
2 с/.
-14.Х5-КС,;;'
1%
%-к
2-е/,,
¿иа.гзр 5та15Р-Нь
<*ьс.ь ■ вт аь ■ А гя, 2 ■ йъ(3_1КГ ■ эю а2КР
Анализ экспериментальных данных по гидравлическому сопротивлению орошаемой насадки 2КР показал, что переход от ламинарного к турбулентному режиму течения газа происходит при меньших значениях скорости газа, чем в структурированной насадке 2ЯР, иСк - 1,0 м/с и менее четко выражен. Последнее говорит о том, что и при ламинарном режиме в целом по насадке 2КР при фиктивной скорости газа иа < 1,0 м/с, соответствующей числу Рейнольдса = 3000, имеют место локальные зоны турбулентности. Для каждого из гидравлических режимов предложены уравнения для определения коэффициента сопротивления орошаемой насадки 2КР в диапазоне = 1500 н- 7500 и - 40 + 150:
Ей,
Ей,
75,14-А +0.105
52,24-А'"3 +0,258 Ко:;
2 ¿„г
при Яесгу < 3000 (18а)
при Кес„> 3000 (186)
1КР
32 28 24
20
э
Ш 16 12
^ ! 1 :
X ! !
!
:
-¡М--г-5 ]
;
в, м3/(м2.с)
экспериментальные данные насадка 2вР п ULs = 5 мЗ«м2*ч) о 1И$ = 10 мЗ/(м2"ч) о 1Л5 = 15 мЗ/(м2*ч)
насадка 2КР ь 1115 = 5 мЗ/(м2*ч) л 1АЗ = 10 мЗ/(м2*ч) л 01-8 = 15 мЗ/(м2'ч)
Лроглэвка о и[_5 = 5 мЗ/(м2*ч) о ии = 10 мЗ/(м2"ч) о 1Л-5 = 15 мЗ/(м2*ч)
по расчетной формуле насадка 2ЭР
- ---1)15 = 5 Ы3/{м2"ч)
- - - -Шз = 10 мЗ/(м2'ч) ----1Лз ■ 15 мЗ/(м2*ч)
насадка 2КР
-111.5 = 5 юЗ/(м2"ч)
--1Л_з = 10 м3/1м?-ч)
-Шв = 15 мЗ/(м2*ч)
простазка
- — ии = 5 мЗ/(м2"ч)
--1X5 = 10 мЗ/(м2*ч)
--Щв =» 15 мЗ/(м2*ч)
Рис.2. Сравнение зависимости числа Эйлера орошаемой насадки 2КР от относительной скорости газа в колонне с аналогичными зависимостями для насадки 28Р и просгавки щ винтовых элементов при различных плотностях орошения.
Исследования массоотдачи в газовой фазе на комбинированной насадке 2КР показали, что на коэффициент массоотдачи в газовой фазе комбинированной
насадки влияют те же гидродина-
1 ! 1
- 1/" [ . 1
1 аг. ^^ /-о а- Г' — 4
> 1 4с <& ! \
1 о" 1 1 | I :
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000; Яеогу
экспериментальные данные
для 2ЭР при = 5 мЗ/(м2*ч) при и = 10 мЗ/(м2"ч) при и[_Б = 15 мЗ/(м2*ч)
для 2КР при 1Л-г - 5 мЗ/(м2"ч, при и1э = 10 мЗ/(м2*ч) при 1)1.5 = 15 мЗ/(м2'ч)--при иЬг = 15 мЗ/(м2'ч;
по расчетной формуле для 2БР - при 1И-3 = 5 мЗ/(м2'ч) -при Шэ = 10 мЗ/(м2*ч) -при - 15 мЗ/(м2"ч) ДЛЯ 2КР при и;.з = 5 мЗ/(м2'ч) при 1115 = 10 М3/(м2*ч)
мические и конструктивные параметры, что и на рае структурированных насадок. Интенсивность массоотдачи в газовой фазе для насадки 2КР предложено определять по уравнению (19), а высоту единицы переноса в газовой фазе - по уравнению (20).
Рис.3. Сравнение зависимости высоты едшпшы переноса в газовой фазе от критерия Рейнольдса для насадки 2КР, рассчитанной по уравнению (20) с аналогичной зависимостью для насадки 28Р, рассчитанной по уравнению (13) при различных нагрузках по жидкости.
А>и0 = 15,54 ■ (17,82А"7'" - 0,146) ■ Яе"
• эта
0,016-<4
К
л-0,08
11&2К -ОД 46
-■Яе
0,624 рг0,5
\dkG.vei
(19)
(20)
В целом по гепломассообменным характеристикам новая конструкция КН превосходит традиционную структурированную насадку, из пакетов которой она частично состоит, во всем диапазоне рабочих нагрузок приблизительно на 25%.
ВЫВОДЫ
1. Разработана физическая модель структурированных насадок из гофрированных листов, и проведено исследование гидродинамических и массообменных характеристик двух видов насадок этого типа, на основании которого разработана
методика расчета гидродинамических и массообменных характеристик структурированных насадок из гофрированных листов для рабочих режимов
2 Получено критериальное уравнение, описывающее зависимость коэффициента массоотдачи в газовой фазе для СН 2SP в рабочем режиме от нагрузок по газу и жидкости и соотношения гидравлического диаметра и длины каналов СН.
3 Описана критериальным уравнением зависимость коэффициента массоотдачи в жидкой фазе для СН 1SP в рабочем режиме от нагрузки по жидкости, толщины стекающей пленки жидкости и удельной поверхности насадки
4 Разработанная методика расчета гидродинамических и массообменных характеристик структурированных насадок из гофрированных листов использована при выполнении проектной организацией ЗАО «ЦНТУ РИНВО» расчетов альтернативной конструкции десорбционной продувочной колонны для отдувки нитрозных газов из продукционной HN03 в производстве слабой азотной кислоты под давлением 0,35 МПа на ОАО «Невинномысский азот»
5 Разработана новая регулярная комбинированная насадка 2КР для тепло-массообменных аппаратов, отличающаяся от известных способностью турбулизи-ровать газовые и жидкостные потоки перед входом в следующий по высоте аппарата слой СН, перемешивать жидкостные потоки в поперечном сечении аппарата и как следствие повышать тепломассообменную эффективность известных регулярных насадок По результатам разработки новой регулярной насадки получен патент на изобретение RU 2300419 С1, опубл 10 06 2007, бюл №16
6 При гидродинамических испытаниях насадки 2КР обнаружено наличие особого гидравлического сопротивления, обусловленного разностью гидравлических сопротивлений структурных составляющих комбинированной насадки, коэффициент которого, названный коэффициентом сопротивления изменения перепада давления имеет тенденцию к возрастанию с увеличением скорости газа
7 Установлено, что комбинированная насадка 2КР, состоящая из структурированной насадки 2SP и проставок винтовых элементов, превосходит по тепломас-сообменным характеристикам структурированную насадку 2SP примерно на 25%
8 Результаты исследований использованы в качестве расчетных рекомендаций при выполнении проекта реконструкции градирен типа ККТ в системах оборотного водоснабжения здания ФГУП центр «Звездный»
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1 Дмитриева, Г Б Исследование и разработка структурированных насадок массообменных колонн / Г Б Дмитриева, М Г Беренгартен, М И Клюшенкова Н VII международный симпозиум молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника и технология экологически чистых производств» Москва, 14-15 мая 2003 г - С 8485
2 Дмитриева. Г Б Эффективные конструкции структурированных насадок для процессов тепломассообмена / Г Б Дмитриева, М Г Беренгартен, М.И Клюшенкова, А С Пушнов // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2005 №8 С 15-17
3 Дмитриева, Г Б Расчет гидродинамических параметров регулярных структурированных насадок / Г Б Дмитриева, М Г Беренгартен, М И Клюшенкова, А С Пушнов//Химическое и нефтегазовое машиностроение 2005 №12 С 5-9
4. Дмитриева, Г Б Тепломассооменные и гидродинамические испытания новой эффективной комбинированной насадки тепломассообменных аппаратов / Г Б Дмитриева, А С Пушнов, М Г Беренгартен, В Ю Поплавский, Ф Маршик // Химическое и нефтегазовое машиностроение 2006 №7 С 8-10
5 Дмитриева, Г Б Сравнение тарельчатых и насадочных контактных устройств колонных аппаратов / Г Б Дмитриева, М Г Беренгартен, А М. Каган, А С Пушнов, А Г Климов И Химическое и нефтегазовое машиностроение 2007 №1 С 9-10
6 Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов пат RU 2300419 С1, МПК В 01 J 19/32, В 01 D 53/18 / Дмитриева Г Б., Беренгартен М.Г, Пушнов А С., Поплавский В Ю , заявитель и патентообладатель Московский государственный университет инженерной экологии - №2005132756/15, заявл 25.10 2005, опубл 10 06 2007, Бюл №16 - 8 с ил
Подписано в печать 26 10 2007 Формат 60ч84 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная Тираж 80 экз Заказ № 312 Отпечатано на ризографе МГУИЭ 105066 Москва, ул Старая Басманная, 21/4
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Дмитриева, Галина Борисовна
ВВЕДЕНИЕИ
Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
§1. Направления интенсификации насадочных массообненных устройств для систем газ-жидкость
1.1 Классификация насадочных аппаратов
1.2 Сопоставление контактных насадочных устройств по гидравлическим и массообменным характеристикам
1.3 Конструкции структурированных насадок, применяемых в промышленности
§2. Гидродинамика структурированных насадок
2.1 Гидродинамические режимы
2.2 Диапазон устойчивой работы насадок
2.3 Гидравлическое сопротивление насадок
2.4 Средняя толщина стекающей пленки жидкости
2.5 Удерживающая способность насадок
§3. Массообмен в слое структурированной насадки
3.1 Влияние гидродинамических и геометрических параметров на коэффициенты массоотдачи
3.2 Анализ уравнений, предложенных в литературе для расчета коэффициента массоотдачи в газовой фазе /?с/г
3.3 Анализ уравнений, предложенных в литературе для расчета коэффициента массоотдачи в жидкой фазе
3.4 Обобщенные уравнения массопередачи для колонн со структурированной насадкой
§4. Выводы. Постановка задачи исследования
Глава 11. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И МАССООБМЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ СТРУКТУРИРОВАННЫХ НАСАДОК
§1. Геометрическая модель структурированных насадок из гофрированных листов и выбор насдок для исследования
§2. Выбор методов п соответствующих им газожидкостных систем для исследования гидродинамики и тепломассоотдачн
§3. Описание установок для проведения экспериментов
3.1 Экспериментальная установка №
3.2 Экспериментальная установка №
§4. Методики определения гидродинамических параметров и оценка их точности
4.1. Измерение гидравлического сопротивления насадки на установке №
4.2. Измерение удерживающей способности насадки на установке №
4.3. Измерение гидравлического сопротивления насадки на установке №
4.4. Измерение удерживающей способности насадки на установке №
4.5. Оценка погрешности экспериментального определения гидродинамических характеристик насадок
§5. Методика проведения экспериментов по массоотдаче в газовой фазе н оценка их точности
5.1. Порядок проведения экспериментов
5.2. Методика обработки результатов экспериментов и расчета объемного коэффициента массоотдачи в газовой фазе ßav и объемного коэффициента теплоотдачи
5.3. Оценка погрешности экспериментального определения объемного коэффициента массоотдачи в газовой фазе Pgv
§6. Методика проведения экспериментов по массоотдаче в жидкой фазе и оценка их точности
6.1. Особенности сульфитной методики
6.2. Порядок проведения экспериментов и расчет коэффициента массоотдачи в жидкой фазе ßu.
6.3. Оценка погрешности экспериментального определения коэффициента массоотдачи в жидкой фазеPlf
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ СТРУКТУРИРОВАННЫХ НАСАДОК
§1. Особенности процесса работы структурированных насадок при различных режимах нагрузок по газу и жидкости
§2. Средняя толщина пленки жидкости и удерживающая способность насадки
§3. Гидравлическое сопротивление сухих насадок
§4. Гидравлическое сопротивление орошаемых насадок
Введение 2007 год, диссертация по химической технологии, Дмитриева, Галина Борисовна
За последние десятилетия для проведения массообменных процессов на газо-жидкостных системах предложено значительное количество новых контактных устройств, причем анализ мирового опыта показывает, что во многих массообменных процессах перспективными контактными устройствами колонных аппаратов являются именно насадки. Это объясняется тем, что технико-экономические показатели современных насадок значительно выше лучших образцов тарелок, а также в связи с многофункциональностью части насадок, поскольку помимо выполнения своей основной задачи как массообменного контактного устройства они работают как распределители и перераспределители газа и жидкости, а в настоящее время разработаны насадки, которые являются также хорошими сепараторами.
Среди насадочных контактных устройств в последнее время широкое распространение получили регулярные структурированные насадки, собранные из гофрированных листов, благодаря своим преимуществам перед другими насадками, а именно низкому гидравлическому сопротивлению и высокой массообменпой эффективности. Структурированные насадки обладают большой величиной удельной поверхности, обеспечивающей развитую площадь контакта фаз, при высоком (0,9 - 0,98) свободном объеме, что привело к их широкомасштабному применению в процессах, требующих больших нагрузок по газу и малых -по жидкости, характерных, в частности, для процессов очистки газов от примесей.
Но, несмотря па высокую тепломассообменную эффективность, существующие структурированные насадки имеют ряд недостатков. В частности, они характеризуются замкнутостью в поперечном сечении каналов движения газа и жидкости, которая обусловлена геометрической структурой насадок, исключающей сообщение между каналами, образованными соседними листами. Замкнутость свободных каналов прохождения потоков газа и жидкости ведет к неравномерности распределения потоков по поперечному сечению аппаратов и отсутствию перемешивания потоков в поперечном сечении, что в совокупности приводит к тому, что насадка работает не на 100% своих возможностей. Поэтому в последнее время создаются новые модификации структурированных насадок, нацеленные на увеличение КПД их работы.
Возможности интенсификации структурированных насадок, способствующей увеличению предельных нагрузок по газу и жидкости с одновременным увеличением эффективности разделения на единичной ступени контакта, еще не исчерпаны. Однако при внедрении новых усовершенствованных видов насадок в крупномасштабные производства встает вопрос о рентабельности замены структурированных насадок предыдущего поколения на насадки с улучшенными характеристиками. И зачастую при становлении новых или переоснащении существующих производств проблема экономии на капитальных затратах превалирует над проблемой достижения более высоких качественных и количественных показателей в процессе работы. Поэтому актуальной является проблема разработки такой конструкции структурированной насадки, которая позволила бы улучшить эффективность существующих структурированных насадок, то есть способствовала их работе с большим КПД, и в то же время не требовала бы привлечения значительных капитальных затрат.
Реализация этой задачи потребовала создания новой конструкции тепломассообменного насадочного устройства на основе структурированных насадок - комбинированной насадки с двумя зонами контакта фаз, отличающимися характером взаимодействия газа и жидкости (Патент Яи 2300419 С1).
Еще одной актуальной проблемой является то, что растущие темпы разработки усовершенствованных конструкций структурированных насадок, их производства и внедрения в промышленность при осуществлении процессов абсорбции, ректификации, экстракции, очистки и осушки газа, охлаждения оборотной воды (в градирнях) не обеспечиваются в необходимой степени расчетными характеристиками насадок. До сих пор не существует общепринятой методики расчета гидродинамических и тепломассообменных параметров структурированных насадок. Имеющаяся в литературе информация рекламного характера в основном по гидравлическому сопротивлению и ВЭТТ рассматриваемых насадок зачастую носит относительный характер, предназначена для сравнительной оценки и не рекомендуется фирмами-производителями для проведения инженерных расчетов процессов. Поскольку на практике такие расчеты необходимы, особенно при выполнении реконструкции и переоснащения промышленных колонн в заводских условиях, возникает потребность в комплексном исследовании гидродинамических и массообменных характеристик структурированных насадок известных и новой конструкций.
Цель работы: создание методики расчета основных гидродинамических и тепломассообменных характеристик структурированных насадок из гофрированных листов универсального типа, разработка новых конструктивных решений, повышающих массообменную эффективность указанных насадок.
Предметом изучения в настоящей работе являлись гидродинамические и массообменпые характеристики двух структурированных насадок из гофрированных литов и разработанной в данной работе комбинированной насадки. Основными задачами данной работы было проведение гидродинамических испытаний структурированных насадок и получение расчетных уравнений для определения гидравлического сопротивления и удерживающей способности насадок; проведение массообменных испытаний структурированных насадок и получение расчетных уравнений для определения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе и коэффициента массоотдачи в газовой фазе; разработка новой конструкции регулярной насадки и проведение сопоставительных исследований ее гидродинамических и массообменных свойств.
Научная новизна. 1. Разработана физическая модель структурированных насадок из гофрированных листов универсального типа; проведены гидродинамические и массообменные испытания двух видов насадок разработанной физической модели.
2. Получены графические зависимости и уравнения для расчета основных гидродинамических и массообменных характеристик структурированных насадок из гофрированных листов.
3. Разработана новая регулярная насадка для тепломассообмепных аппаратов, отличающаяся от известных способностью турбулизировать газовые и жидкостные потоки перед входом в следующий по высоте аппарата слой структурированной насадки, перемешивать жидкостные потоки в поперечном сечении аппарата и как следствие повышать тепломассообмен ную эффективность известных регулярных насадок. По результатам разработки новой регулярной насадки получен патент на изобретение 1Ш 2300419 С1.
4. Обнаружено наличие особого гидравлического сопротивления, обусловленного разностью гидравлических сопротивлений структурных составляющих комбинированной насадки, коэффициент которого, названный коэффициентом сопротивления изменения перепада давления, имеет тенденцию к возрастанию с увеличением скорости газа.
Практическая значимость. Разработана и исследована новая высокоэффективная конструкция комбинированной насадки с проставками из винтовых элементов. Результаты гидродинамических и тепломассообменных исследований новой комбинированной насадки использованы в качестве расчетных рекомендаций при выполнении проекта реконструкции градирен типа ККТ в системах оборотного водоснабжения здания ФГУП центр «Звездный», даны соответствующие рекомендации по внедрению разработанной насадки.
Создана методика расчета основных гидродинамических и массообменных параметров структурированных насадок из гофрированных листов универсального типа, а также новой комбинированной насадки, которая применима для решения как проектных, так и эксплуатационных задач. Указанная методика использована в качестве рекомендации при выполнении расчетов альтернативной конструкции десорбционной продувочной колонны для отдувки нигрозных газов из продукционной ГОЮз в производстве слабой азотной кислоты под давлением 0,35 МПа на ОАО «Невинномысский азот», выполненных проектной организацией ЗАО «ЦНТУ РИНВО».
Автор защищает:
- результаты экспериментальных исследований гидродинамических и массообменных характеристик структурированных насадок из гофрированных листов универсального типа и новой комбинированной насадки;
- методику расчета гидравлического сопротивления, динамической составляющей удерживающей способности структурированных насадок из гофрированных листов и толщины стекающей по ним пленки жидкости;
- методику расчета коэффициентов массоотдачи в газовой и жидкой фазах структурированных насадок из гофрированных листов;
- новую конструкцию комбинированной насадки, обеспечивающую повышенную массообменную эффективность;
- методику расчета гидравлического сопротивления и коэффициента массоотдачи в газовой фазе новой комбинированной насадки.
Заключение диссертация на тему "Гидродинамика и массообмен в структурированных насадках из гофрированных листов"
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Разработана геометрическая модель структурированных насадок из гофрированных листов, и проведены гидродинамические и массообменные испытания двух видов насадок этого типа, на основании чего разработана методика расчета гидродинамических и массообменных характеристик структурированных насадок из гофрированных листов для рабочих режимов.
2. Получено критериальное уравнение, описывающее зависимость коэффициента массоотдачи в газовой фазе в рабчем режиме от нагрузок по газу и жидкости и соотношения гидравлического диаметра и длины каналов прохождения газа, установлено, что характер этой зависимости при переходе от ламинарного режима течения газа к турбулентному не изменяется.
3. Описана критериальным уравнением зависимость коэффициента массоотдачи в жидкой фазе для структурированных насадок из гофрированных листов в рабочем режиме от нагрузки по жидкости и и и толщины стекающей пленки жидкости 8ор. Установлено, что характер этой зависимости изменяется при смене режимов течения пленки жидкости, а также не зависит от скорости газа в каналах структурированной насадки при нагрузках по газу ниже точки подвисания.
4. Разработанная методика расчета гидродинамических и массообменных характеристик структурированных насадок из гофрированных листов использована при выполнении расчетов альтернативной конструкции десорбционной продувочной колонны для отдувки нитрозпых газов из продукционной НЖ)з в производстве слабой азотной кислоты под давлением 0,35 МПа на ОАО «Невинномысский азот», выполненных проектной организацией ЗАО «ЦНТУ РИНВО». Даны практические рекомендации для промышленного проектирования реконструкции десорбционной продувочной колонны.
5. Разработана новая регулярная комбинированная насадка для тепломассообменных аппаратов, отличающаяся от известных способностью турбулизировать газовые и жидкостные потоки перед входом в следующий по высоте аппарата слой структурированной насадки, перемешивать жидкостные потоки в поперечном сечении аппарата и как следствие повышать тепломассообменную эффективность известных регулярных насадок. По результатам разработки новой регулярной насадки получен патент на изобретение 1Ш 2300419 С1, опубл. 10.06.2007, Бюл. №16.
6. В результате гидродинамических исследований новой комбинированной насадки 2КР установлен квазипульсирующий режим течения жидкой и газовой фаз, возникающий в колонне с насадкой за счет различного гидравлического сопротивления структурных составляющих насадки 2КР: пакетов структурированной насадки и блоков проставок из винтовых элементов. Обнаружено наличие особого гидравлического сопротивления, обусловленного разностью гидравлических сопротивлений структурных составляющих комбинированной насадки, коэффициент которого, названный коэффициентом сопротивления изменения перепада давления, имеет тенденцию к возрастанию с увеличением скорости газа.
7. Установлено, что конструкция комбинированной насадки 2КР, включающая комбинацию из структурированной насадки 2БР и проставок винтовых элементов, на которой проводились исследования в данной работе, превосходит по тепломассообменным характеристикам структурированную насадку 2БР примерно на 25%.
8. Результаты проведенных исследований позволили сделать вывод, что применение комбинированных насадочных устройств позволяет компенсировать недостатки и пленочных, и капельно-пленочных контактных устройств, что повышает эффективность массообменпого колонного аппарата или градирни в целом. Результаты разработки новой комбинированной насадки 2КР и полученные уравнения по определению ее гидравлического сопротивления и коэффициента массоотдачи в газовой фазе использованы в качестве расчетных рекомендаций при выполнении проекта реконструкции градирен типа ККТ-50 в системах оборотного водоснабжения здания ФГУП центр «Звездный», где в качестве контактного устройства планируется применение повой комбинированной насадки, по внедрению которой даны соответствующие рекомендации.
Расчетные рекомендации
Произведенные исследования гидродинамических и массообменных параметров структурированных насадок из гофрированных листов и комбинированной насадки, разработанной на их основе, позволяют рекомендовать для расчетной практики в диапазоне рабочих нагрузок следующее:
1. Динамическую составляющую удерживающей способности насадки для структурированных насадок всех типов определять по изестному обобщенному уравнению (3.4); для структурированных насадок из нержавеющей стали с перфорацией и 45° углом наклона гофр к горизонту по зависимостям (3.8а, б): кор = 43,42 • Яе^55 • ва^9' при Яеи = 10 +25; кор = 1,65 • Яе^55 • ва-°м при Яеи = 25 +50; для структурированных насадок из полипропилена без перфорации и 60° углом наклона гофр к горизонту по зависимостям (3.9а, б): hop = 1,95 • Rejf • Ga~°M при Reu = 25 -50; hv= 3,39 • Re^71 • Ga"°'52 при Reu = 50 -150.
2. Толщину стекающей пленки жидкости для структурированных насадок всех типов определять по изестному обобщенному уравнению (3.5); для структурированных насадок из нержавеющей стали с перфорацией и 45° углом наклона гофр к горизонту по зависимостям (3.10а, б):
5ор = 43,42 • S ■ Re£5 • Ga~°'m при ReLs =10-25; Sop = 1,65 • 8 ■ Re°f • Ga~°'m при Reu = 25 -50; для структурированных насадок из полипропилена без перфорации и 60° углом наклона гофр к горизонту по зависимостям (3.11а, б):
5ор = 1,95 • 8 ■ Rejf • Ga"0107 при Reu = 25 -50;
Sop =3,39-£-Re^71-GiT(U89 приReu = 50-150.
3. Гидравлическое сопротивление сухих структурированных и комбинированных насадок всех типов определять по изестному обобщенному уравнению (3.12); гидравлическое сопротивление орошаемых структурированных и комбинированных насадок всех типов определять по изестному обобщенному уравнению (3.20).
4. Коэффициент сопротивления сухих структурированных насадок всех типов определять по обобщенному уравнению (3.17): г . dк)*,-*""*. h VS fr,dry + Я dch,dry , ) hpc 2-dhGdry-sma dhrr1m - sin а
К 24c,^-sin« где А, п, В, т - коэффициенты и показатели степени при Reae, определяемые для каждого типа насадки; для структурированных насадок из нержавеющей стали с перфорацией и 45° углом наклона гофр к горизонту по зависимости (3.18):
Еи = , \ 0,577 -Re^;267 + 0,72- Re"0;01 --ч К* )
2 ' dhG,dry при Reoe = о - 3000; для структурированных насадок из полипропилена без перфорации и 60° углом наклона гофр к горизонту по зависимости (3.19):
Ей = I 0,454 • Re¿°'135 +1,71 • Re
-0,067 hG,dry * Ge h pe
2-d при ReGe = 700 + 5000. hG,dry
5. Коэффициент сопротивления сухой комбинированной насадки, состоящей из пакетов структурированной насадки, разделенных по высоте проставками в виде блоков регулярно уложенных винтовых элементов, определять по зависимости (5.12):
Еи1КР =0,393-Re
-0,135
Ge,ISP' n2SP ' ^pe,2SP 2 * dhG 2SP ' SÍn a2SP 14,85-ReJf8
Щ Л
2-dHG,b -sin«А
• + 0,0004. Re- d"c,2SP-™a2sp-K
2KP dhc,b' аь' hpe,2sp 2 • dhG1KP • sin a2KP
6. Коэффициент сопротивления орошаемых структурированных насадок всех типов определять по обобщенному уравнению (3.36):
Ей = fr,wet Яik: dhG,wet - sin а h.weí h pe
2 ' dhG wet • sin a
A • К2П + С
2-dhc^e, - sin« pe где А, В, C, n, m, q - коэффициенты и показатели степени при безразмерных параметрах, определяемые для каждого типа насадки; для структурированных насадок из нержавеющей стали с перфорацией и 45° углом наклона гофр к горизонту при Reí = 25 + 50 на системе воздух - вода по зависимостям (3.37а, б):
Ей =
Ей =
41,07-К2П -0,151 т} --0,0155 у -0,146 dhG,*et + 0,455 ReCrv —
Grv 2/3
2 ' dfjG,wet
20,14-К +0,031
Re
0,08 Grv 0,757 .ReW. £-o,O68^G^ и pe dhG, К
2-d, при ReGrv < 1500; при Recrv > 1500; hG,wet для структурированных насадок из полипропилена без перфорации и 60° углом наклона гофр к горизонту при Reí = 40 + 125 на системе воздух - вода по зависимостям (3.38а, б):
Ей =
Ей =
210,7 • Кт -0,288 + 0^0124 Re^0173^ dhG^^
Ьре у А \ h
2-d hG,wei
45,4'KZt0,453 + 0,0223 • Re;°f73' K~°'m ^^ p 0,194 ' Grv , ripe
Grv
2-d при Recrv < 2500; при ReGrv > 2500. hG,wet
7. Коэффициент сопротивления орошаемой комбинированной насадки 2КР определять по зависимостям (5.14а, б):
15,\А-Кгп +0,105
Ей =
Ей =
ЧКР
Re
0,1 Grv
52,24-К2'3 +0,258
2 ' dhG2KP,wel ' Sin а2КГ
2КР при ReCrv < 3000; при Recrv > 3000. ' КР,№е( ' а2 КР
8. Коэффициент массоотдачи в газовой фазе для структурированных и комбинированных насадок всех типов определять по обобщенному уравнению (4.3):
Nug = А(С + ВК2/3) ■ Re™^ • PrG f А • \Р hG,wet "SI"« h pe где А, В, С, п, т, р - коэффициенты и показатели степени при безразмерных параметрах, определяемые для каждого типа насадки; для структурированных насадок из полипропилена без перфорации и 60° углом наклона гофр к горизонту по зависимости (4.6): f v°>08 dhG,»e, - sin а h
Nug = 0,36 • (47,68tf2/3 - 0,146) • Re¡£95 • Pr£5 • для комбинированной насадки 2KP по зависимости (5.16):
Nua = 15,54 • (17,82К2/3 - 0,146) • Re^76 • Рг pe с , . \-0,08 ре
9. Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе для структурированных насадок всех типов определять по известному обобщенному уравнению (4.12); для структурированных насадок из нержавеющей стали с перфорацией и 45° углом наклона гофр к горизонту по зависимостям (4.15а, б): Ыиь = 0,0079 • Яе^736 • Рг°'5 • Са"°'338/3 при Кеи = Ю +25;
Nul = 0,0053 .Re£I6-Pr£°'s-Gflf
-0,158/3 при ReLs= 25 +50.
10. Тепломассообменную эффективность структурированных насадок всех типов определять по известному уравнению (5.18); для структурированных насадок из полипропилена без перфорации и 60° углом наклона гофр к горизонту по зависимости (5.19):
Ме = 1,8 • Л0,56; для комбинированной насадки 2КР по зависимости (5.20): Ме = 2,59 ■ Я0'37.
Библиография Дмитриева, Галина Борисовна, диссертация по теме Процессы и аппараты химической технологии
1. Азизов, А.Г. Исследование влияния физических свойств систем на массоотдачу в газовой фазе на ситчатых тарелках: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Азизов Акиф Гамид-М., 1969.-134 с.
2. Амелин, Л.Н. Характеристики промышленных насадок для ректификационных нестойких веществ / Л.Н. Амелин, A.M. Кашников, О.П. Титкова // Обзорная информация ГИАП. М.: НИИТЭХИМ, 1972. С. 1 - 15.
3. Арафа, М.А. Исследование гидравлики и массообмена на клапанных тарелках: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Арафа Мохамед Абдель Мооти М., 1970. - 191 с.
4. Артамонов, Д.С. Изучение массообмена в абсорбере с ситчатыми тарелками: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Артамонов Дмитрий Сергеевич М., 1961. - 147 с.
5. Артамонов, Д.С. Определение коэффициентов массоотдачи при абсорбции / Д.С. Артамонов, Б.Н. Орлов, Ю.В. Туманов // Химия и технология топлив и масел. 1965. №10.-С. 15-16.
6. Архаров, И.А. Моделирование процессов тепломассообмена на регулярных насадках колонн дистилляциопных установок // И.А. Архаров, Е.С. Навасардян // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. №9. С. 22-25.
7. A.c. SU 1212522 А, В 01 D 53/20. Регулярная насадка для тепломассообменных аппаратов / Саяпин В.М., Николаенко В.П., Рило Р.П. №3736422/23-26; Заявл. 04.05.84; опубл. 23.02.86, Бюл. №7.
8. A.c. SU 1681924 AI, В 01 J 19/30. Тепломассообменпая колонна / Стыценко A.B., Петров Ю.А., Кривов В.Н., Пушкерев В.В. №4624449/26; Заявл. 26.12.88; опубл. 07.10.91, Бюл. №37.
9. Белан, Ф.И. Водоподготовка / Ф.И. Белан // М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. 125 с.
10. Берлинер, М.А. Измерение влажности /М.А. Берлинер//М.: Энергия, 1973.-310 с.
11. Берман, Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды / Л.Д. Берман // М. Л.: Госэнергоиздат, 1957. - 318 с.
12. Борисов, Г.С. Исследование гидравлики и массообмена в трубчатых пленочных колоннах: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08 / Борисов Геннадий Сергеевич М., 1964. -178 с.
13. Ваку-пак, новая высокопроизводительная колонная пакетная насадка для разделительных процессов ориентированных на высокую нагружаемость. Проспект фирмы Germania Chemnitz GmbH на выставке «Химия-92» // Germania Chemnitz GmbH -1992.
14. Ващук, В.И. Исследование гидравлики и массоотдачи на барботажных тарелках с направленным вводом газа в жидкость: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08 / Ващук Валерий Иосифович М., 1972. - 190 с.
15. Влажность. Измерение и регулирование в научных исследованиях и технике. Т.З. / Материалы Междунар. симпозиума по влагометрии. Вашингтон, 1963 г. // Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 308 с.
16. Гельфанд, P.E. Дифференциальные уравнения теплового расчета поперечно-противоточных градирен / P.E. Гельфанд // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1968. Т.86. С. 143-154.
17. Гильденблат, И.А. Исследование массоотдачи в газовой фазе и эффективной поверхности контакта фаз в абсорбционных насадочных колоннах: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Гильденблат Илья Абрамович М., 1961. - 156 с.
18. Головачевский, Ю.А. Оросители и форсунки скрубберов химической промышленности / Ю.А. Головачевский // М: Машиностроение, 1974. 271 с.
19. Данкверст, П.В. Абсорбция газов жидкостями / П.В. Данкверст // ТОХТ. 1967. Т.1, №1. С.31-46.
20. Дмитриева, Г.Б. Эффективные конструкции структурированных насадок для процессов тепломассообмена / Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартен, М.И. Кшошенкова, A.C. Пушнов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2005. №8. С. 5-7.
21. Дмитриева, Г.Б. Расчет гидродинамических параметров регулярных структурированных насадок / Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартен, М.И. Клюшенкова, A.C. Пушнов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2005. №12. С. 5-9.
22. Дмитриева, Г.Б. Тепломассооменные и гидродинамические испытания новой эффективной комбинированной насадки тепломассообменных аппаратов / Г.Б.
23. Дмитриева, A.C. Пушнов, М.Г. Беренгартен, В.Ю. Поплавекий, Ф. Маршик // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2006. №7. С. 8-10.
24. Дмитриева, Г.Б. Сравнение тарельчатых и насадочных контактных устройств колонных аппаратов / Г.Б. Дмитриева, М.Г. Беренгартен, A.M. Каган, A.C. Пушнов, А.Г. Климов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2007. №1. С. 9-10.
25. Дытнерский, Ю.И. Гидродинамические исследования в аппаратах пленочного типа / Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов // Сб. науч. тр. «Процессы химической технологии. Гидродинамика, тепло- и массопередача» под ред. М.Е. Позина M.-JL: Наука, 1965. С. 25-31.
26. Дытнерский, Ю.И. Исследование массообмена в газовой фазе / Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов // Сб. науч. тр. «Процессы химической технологии. Гидродинамика, тепло- и массопередача» под ред. М.Е. Позина M.-JL: Наука, 1965. С. 263 - 266.
27. Дытнерский, Ю.И. Исследование массообмена в жидкой фазе / Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов // Сб. науч. тр. «Процессы химической технологии. Гидродинамика, тепло- и массопередача» под ред. М.Е. Позина M.-JL: Наука, 1965. С. 266 - 270.
28. Еремин, В.А. Исследование массоотдачи в жидкой фазе в барботажных аппаратах с механическим перемешиванием: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Еремин Владимир Александрович М., 1968. - 120 с.
29. Жаворонков, Н.М. Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скрубберах / Н.М. Жаворонков // М: Советская наука, 1944. 224 с.
30. Жаворонков, Н.М. Гидро- и аэродинамика насадок скрубберных и ректификационных колонн / Н.М. Жаворонков, М.Э. Аэров, H.H. Умник // Химическая промышленность. 1948. №10-С. 6-12.
31. Зверев, К.Г. Исследование гидравлических и массообменных характеристик тарелки с двумя зонами контакта фаз: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Зверев Константин Григорьевич М., 1968. - 149 с.
32. Зиберт, Г.К. Объемные насадки / Г.К. Зиберт, Т.М. Феоктистова // М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2002. 52 с.
33. Идельчик, И.Е. Аэродинамика промышленных аппаратов / И.Е. Идельчик // М. JI.: Энергия, 1964.-287 с.
34. Илларионов, А.Г. Методы обработки экспериментальных данных в исследованиях теплотехнологических процессов./ А.Г. Илларионов, В.Я. Сасин. Под ред. В.Н. Федорова В.Н. // М.: Моск. энерг. ин-т, 1987. 62 с.
35. Каган, A.M. О повышении предельно допустимых нагрузок при работе массообменных аппаратов с насадочными устройствами / A.M. Каган, JI.A. Юдина, A.C. Пушнов // Химическая промышленность. 2001. №4. С. 46-48.
36. Кадер, T.JI. Гидродинамика и массопередача в пленочных трубчатых колоннах пременной длины: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Кадер Татьяна Леонидовна М., 1971.-249 с.
37. Кадер, T.JI. Гидродинамика газового потока в пленочной трубчатой колонне при противоточном течении фаз / T.JI. Кадер, В.М. Олевский, М.А. Дмитриев // ТОХТ. 1971. Т. 5,№2-С. 259-267.
38. Касаткин, А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин //М.: Химия, 1973.-750 с.
39. Касаткин, А.Г. Массопередача на барботажных провальных тарелках / А.Г. Касаткин, Д.М.Попов, Ю.М. Дытперский//Химическая промышленность. 1962. №2.-С.47-54.
40. Касаткин, А.Г. Массопередача в жидкой пленке в абсорбционных насадочных колоннах / А.Г. Касаткин, И.Н. Ципарис//Химическая промышленность. 1952. №7. С. 203-209.
41. Кирасиров, О.М. Гидродинамика и массообмен в листовой насадке с регулярной шероховатостью: автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Кирасиров Олег Михайлович М., 1988. - 16 с. (ДСП).
42. Колтунова, JI.H. Изучение массообмена па барботажных тарелках промышленного размера / JI.H. Колтунова, JI.C. Позин, М.Э. Аэров, Т.А. Быстрова // Химическая промышленность. 1967. №7-С. 57-60.
43. Крель, Э. Руководство по лабораторной перегонке / Э. Крель. Пер. с нем. под ред. В.М. Олевского//М.: Химия, 1980.-519 с.
44. Кривошеина, М.Б. Пластмассовые оросительные устройства / М.Б. Кривошеина, Б.Л. Свердлин, А.Г. Кондратьев // Сб. науч. тр. «Системы водоснабжения тепловых и атомных электростанций» / Л.: «Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева». 1986. Т.192. С. 47-51.
45. Кузьминых, И.Н. Методика испытаний барботажных тарелок./ И.Н. Кузьминых, Ж.А. Коваль // Сб. науч. тр. Моск. химико-технологического ин-та им. Д.И. Менделеева М.: МХТИ, 1954. Вып. 18. С. 101-108.
46. Кузьминых, И.Н. Массопередача на ситчатой тарелке с разной высотой сливного порога / И.Н. Кузьминых, А.И. Родионов // ЖПХ. 1959. Т. 32, №6 С. 1279-1285.
47. Кулов, H.H. Исследование влияния перемешивания потоков контактирующих фаз на массообмен в процессах пленочной абсорбции: дис. . канд. хим. наук: 05.17.08. / Кулов Николай Николаевич М., 1967. - 117 с.
48. Кулов, H.H. Абсорбция СОг водой в пленочной колонне с пластинчатым ротором, перемешивающим одновременно газовую и жидкую фазы / H.H. Кулов, В.А. Малюсов // Сб. статей «Массообменные процессы химической технологии». JI.: Химия, 1969. Вып. 4 С. 12-13.
49. Кулов, H.H. Свободное стекание турбулентной пленки жидкости / H.H. Кулов, В.П. Воротилин, В.А. Малюсов, Н.М. Жаворонков // ТОХТ. 1973. Т. 7, №5 С. 717 -726.
50. Кулов, H.H. / Массоотдача в трубке с орошаемой стенкой при перемешивании жидкой пленки / H.H. Кулов, В.А. Малюсов // ТОХТ. 1967. Т. 1, №2 С. 213 -223.
51. Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена / С.С. Кутателадзе // М.: Атомиздат, 1979.-416 с.
52. Лотхов, В.А. Определение фазовых сопротивлений в процессе пленочной ректификации по профилю концентраций. Ламинарный поток пара / В.А. Лотхов, В.А. Малюсов, Н.М. Жаворонков // ТОХТ. 1967. Т.1, №3. С. 319-321.
53. Маймеков, З.К. Методика исследования кинетики массообмена в газовой фазе в двухфазном газо-капелыюм потоке / З.К. Маймеков // ЖПХ. 1983. Т.56, №12. С. 2741-2742.
54. Максимов, C.B. Модернизация вакуумной колонны установки АВТ-6 / C.B. Максимов, А.И. Калошин, О.Л. Карпиловский, А.И. Заика, Г.Ю. Колмогоров, М.Ю. Беляевский. // Химия и технология топлив и масел, 2000. №4. С. 28-31.
55. Малюсов, В.А. Исследование массообмена в процессе пленочной абсорбции: дисс. . канд. хим. наук: 05.17.08./ Малюсов Владимир Александрович М., 1951. - 119 с.
56. Малюсов, В.А. Исследования в области вакуумной перегонки: дис. . док. техн. наук: 05.17.08./Малюсов Владимир Александрович -М., 1963.-366 с.
57. Малюсов, В.А. Исследование эффективности регулярных насадок в процессе ректификации воды / В.А. Малюсов, Н.М. Жаворонков, H.A. Малафеев, Р.Н. Ромейков //Химическая промышленность. 1962. №7.С.52-63.
58. Малюсов, В.А. Гидравлическое сопротивление при движении в трубке с орошаемой стенкой / В .А. Малюсов, С.К. Мясников, H.H. Кулов // ТОХТ. 1973. Т. 7, № 4 С. 524 -533.
59. Марцепюк, A.C. Исследование эффективности и конструирование регулярных пластинчатых насадок для пленочных массообменных аппаратов спиртовой промышленности: дисс. . капд. техн. наук: 05.17.08./ Марценюк Александр Степанович Киев, 1973. - 262 с.
60. Маряхин, H.H. Влияние геометрии регулярной гофрированной насадки на ее гидродинамические характеристики: дисс. . канд. техн. наук: 05.17.08./ Маряхин Николай Николаевич Казань, 2003. - 185 с.
61. Нестеренко, A.B. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха Учеб. пособие для студ. фак. «Теплогазоснабжение и вентиляция» инж. строит, вузов / A.B. Нестеренко // М.: Высшая школа, 1965. 395 с.
62. Николайкина, Н.Е. Разработка тарельчатых тепломассообмеиных устройств с делением потоков и дискретно-гидродинамическим контактом фаз: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. / Николайкина Наталья Евгеньевна М., 1982. - 207 с.
63. Олевский, В.М. Пленочная тепло-и массообмеппая аппаратура (Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии) / В.М. Олевский, В.Р. Ручинский, A.M. Кашников, В.И. Чернышев под ред. В.М. Олевского // М.: Химия, 1988. 240 с.
64. Олевский, В.М. Ректификация термически нестойких продуктов / В.М. Олевский, В.Р. Ручинский // М.: Химия, 1972. 200 с.
65. Орлов, Б.Н. Влияние скорости пара на коэффициенты массоотдачи паровой и жидкой фаз при проведении процесса ректификации в тарельчатом аппарате / Б.Н. Орлов, А.Н. Плановский //Химия и технология топлив и масел. 1961. №3 С. 7-10.
66. Орлов, Б.Н. Экспериментальное определение коэффициентов массоотдачи в тарельчатых аппаратах / Б.Н. Орлов, А.Н. Плановский // Химическое машиностроение. 1960. №3 С. 24-25.
67. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, A.A. Носков // Изд. 8-е, пер. и доп. JL: Химия, 1976.-552 с.
68. Пат. RU 2118201 CI, М6 В 01 J 19/32. Структурированная насадка / Лебедев Ю.Н.; заявитель и патентообладатель Лебедев Юрий Николаевич №97107718/25; заявл. 22.05.97; опубл. 27.08.98, Бюл. №29.
69. Пат. США 4643853, 261/112, В 01 F 3/04. Packing elementfor use in mass transfer or heat transfer columns / Braun L.; заявитель и патентообладатель Raschig GmbH No. 716485; заявл. 27.03.85; опубл. 17.02.87.
70. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической технологии / А.Н. Плановкий, В.М. Рамм, С.З. Каган / М.: Химия, 1967. 848 с.
71. Плановский, А.Н. Массопередача в жидкой фазе в барботажных тарельчатых аппаратах / А.Н. Плановский, Д.С. Артамонов, О.С. Чехов//Химическое машиностроение. 1960. №1. С. 13.
72. Плановский, А.Н. Влияние гидравлических параметров на массоотдачу в жидкой фазе / А.Н. Плановский, Г.П. Соломаха, JI.H. Филатов // Известия вузов «Нефть и газ». 1969. №6-С. 65-70.
73. Перри, Дж. Справочник инжененра-химика. В 2-х т. Т.1. / Дж. Пери. Пер. с 4-го англ. изд. под ред. Н.М. Жаворонкова и П.Г. Романкова // JI.: Химия, 1969. 640 с.
74. Полевой, A.C. Исследование высокоэффективных насадок при ректификации разбавленных растворов на основе ß-фепилэтилового спирта / A.C. Полевой // ТОХТ. 1996. Т 30, №5. С. 473-484.
75. Пономаренко, B.C. Градирни промышленных и энергетических предприятий. Справочное пособие / B.C. Пономаренко, Ю.И. Арефьев // М.: Энергоатомиздат, 1998. -376 с.
76. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84) // М.: Центр, ип-т типового проектирования, 1989. 190 с.
77. Преображенский, В.П. Теплотехнические измерения и приборы / В.П. Преображенский //М.: Энергия, 1978.-703 с.
78. Рамм, В.М. Абсорбция газов / В.М. Рамм // М.: Химия 1976. - 655 с.
79. Регулярные насадки IRG, IRM, IRR. Проспект Казанского инженерно-внедренческого центра «Инжехим» // ИВЦ «Ипжехим», 2004.
80. Рудевич, Г.А. Исследование гидравлики и массообмена в затопленной колонне, секционированной переливными сетчатыми тарелками: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08./Рудевич Гаррий Александрович -М., 1968.-130 с.
81. Свердлин, Б.Л. Исследование погрешности коэффициентов тепло- и массоотдачи оросительных устройств градирен / Б.Л. Свердлин, О.С. Николаева, В.И. Шишов, С.В. Тихонов // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 2006. Т.245. С. 188-195.
82. Скрынник, Ю.Н Гидродинамика и массообмен на тарелках с повышенной однородностью газожидкостного слоя: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08 / Скрынник Юрий Николаевич. М., 1988. - 230 с.
83. Соломаха, Г.П. Массопередача в газовой фазе на еитчатых тарелках: дне. канд. техн. наук: 05.17.08 / Соломаха Геннадий Петрович. М., 1957. - 136 с.
84. Соломаха, Г.П. Массоотдача при групповом барботаже: дис. . докт. техн. наук: 05.17.08/Соломаха Геннадий Петрович. М., 1969.-394 с. .
85. Соломаха, Г.П. Исследование массоотдачи в газовой фазе на еитчатых тарелках / Г.П. Соломаха, В.И. Матрозов // Сб. науч. тр. Моск. ин-та хим. машиностроения М.: МИХМ, 1957. Т.13. С. 12-18.
86. Соломаха, Г.П. О зависимости между массопередачей в газовой фазе и гидравлическими параметрами при барботаже (колпачковые и провальные тарелки) / Г.П. Соломаха, А.Н. Плановский // Химия и технология топлив и масел. 1962. №10-С. 1-8.
87. Соломаха, Г.П. О гидравлических параметрах, определяющих массоотдачу в жидкой фазе при барботаже / Г.П. Соломаха, Г.А. Рудевич, П.И. Николаев // ТОХТ. 1968. Т.2, №5. С.696.
88. Спенсер-Грегори, Г. Психрометрия / Г. Спенсер-Грегори, И. Роуркс // М.: Металлургиздат, 1963. 356 с.
89. Стабпиков, В.Н. Расчет и конструирование контактных устройств ректификационных и абсорбционных аппаратов / В.Н. Стабников // Киев: Техника, 1970 207 с.
90. Субботина, Н.П. Водный режим и химический контроль па тепловых электростанциях / Н.П. Субботина // М.: Энергия, 1974 104 с.
91. Сулеймепов, М.К. Исследование гидродинамики и массообмена на пленочных тарелках: дис. канд. техн. наук: 05.17.08 / Сулейменов M.K. -М., 1972. 187 с.
92. Сухов, Е.А. Определение коэффициентов тепло- и массоотдачи оросительных устройств градирен по опытным данным / Е.А. Сухов, P.E. Гельфанд // JL: Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1971. Т.96. С. 256-262.
93. Тагинцев, Б.Г. Определение межфазной поверхности и коэффициента массоотдачи в газовой фазе на колпачковой тарелке / Б.Г. Тагинцев, Ю.В. Аксельрод, И.А. Лейтес, В.В. Дильман// Химическая промышленность. 1970. №2.-С. 65-67.
94. Тарат, Э.Я. Гидравлические характеристики эвольвентой форсунки / Э.Я. Тарат, Ю.А. Головачевский, Ю.Г. Фиалков//ЖПХ. 1959. Т. 32, №5-С. 1185-1188.
95. Тейлор, Дж. Введение в теорию ошибок / Дж. Тейлор Пер. с англ. Л.Г. Деденко // М.: Мир, 1985.-272 с.
96. Филатов, Л.Н. Исследование массоотдачи в жидкой фазе на ситчатых тарелках: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08 / Филатов Лев Николаевич М., 1969. - 149 с.
97. Франк-Каменецкий, Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д.А. Франк-Каменецкий // М.: Наука, 1967. 491 с.
98. Хафизов, Ф.Ш. Конструкции регулярных насадок для массообменных процессов в колонных аппаратах / Ф.Ш. Хафизов, В.И. Фетисов, Р.Н. Фаткуллин, А.З. Абдуллин, A.A. Тимофеев, Д.В. Максимов // Химическая промышленность. 2004. №5. С.236-241.
99. Холпанов, Л.П. Контактные устройства высокоэффективных тепломассообменных аппаратов / Л.П. Холпанов, В.Г. Гайдай, Ю.П. Квурт // Тез. докл. всесоюзного совещания «Тепломассообменное оборудование-88» / М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988. С. 129-130.
100. Холпанов, Л.П. О массообмене в пленке жидкости при волнообразовании / Л.П. Холпанов, В.Я. Шкадов, В.А. Малюсов, Н.М. Жаворонков // ТОХТ. 1967. Т.1, №1. С. 73-79.
101. Хубер, М. Колонны Зульцер для вакуумной ректификации теплочувствительпых веществ. Проспект фирмы Зульцер / М. Хубер, В. Майер // АО Гебрюдер Зульцер, 1980.-36 с.
102. Цветков, Ф.Ф. Задачник по совместным процессам массо- и теплообмена / Ф.Ф. Цветков. Под ред. В.И. Величко // М.: МЭИ, 1997. 24 с.
103. Чехов, О.С. Массообмен и гидравлическое сопротивление колпачковых тарелок: дис. . канд. техн. паук: 05.17.08./Чехов ОлегСенанович -М., 1958.-138 с.
104. Чумаков, С.И. Исследование влияния гидравлических параметров на массоотдачу в жидкой фазе на колпачковых тарелках: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08 / Чумаков Станислав Иванович М., 1971. - 199 с.
105. Шпигель, Л. Колонны Зульцер для любых проблем разделения. Проспект фирмы Зульцер // Л. Шпигель, В. Майер // Sulzer Chemtech AG, 2003. 27 с.
106. Эккерт, Э.Р. Теория тепло- и массообмена / Э.Р. Эккерт, P.M. Дрейк. Пер. с англ. под ред. A.B. Лыкова // М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. 680 с.
107. Barron, С.Н. Reaction kinetics of sodium sulfite oxidation by the rapid-mixing method / C.H. Barron, H.A.O. Hern//Chem. Eng. Sei. 1966. V.21, No.3. P. 397-405.
108. Braulick, W. J. Mass Transfer in a Sparged Contactor: Part 1. Physical Mechanisms and Controlling Parameters / W. J. Braulick, J. R. Fair, B.J. Lerner // A.J.Ch. E. Journal. 1965. V. 11, No. 1. P. 73-79.
109. Bravo, J. L. Mass Transfer in Gauze Packings / J. L. Bravo, J. A. Rocha, J. R. Fair // Hydrocarbon Process. 1985. V. 64, No.l. P. 91-100.
110. Bravo, J. L. Pressure Drop in Structured Packings / J. L. Bravo, J. A. Rocha, J. R. Fair // Hydrocarbon Process. 1986. V. 56, No 3. P. 45-53.
111. Carpani, R. Significance of Liquid-Film Coefficients in Gas-Absorption / R. Carpani, M.T. Roxburgh // Canad J. Chem. Eng. 1958. V.36. P.73-81.
112. CELdek 7060-15 Evaporative Cooling Pad. Проспект фирмы Munters // Munters Europe AB. 2002.
113. CHV Praha a.s. Проспект фирмы Chladici Vëze Praha a.s. // CHV Praha a.s. 2006.
114. Danckwerts, P.V. Significance of liquid film coefficients in gas absorbtion / P.V. Danckwerts // Ind. Eng. Chem. 1951. V. 43, No. 6. P. 1460 1467.
115. Decanini, E. Absorption of Nitrogen Oxides in Columns Equipped with Low-Pressure Drops Structured Packings / E. Decanini, G. Nardini, A. Paglianti // Ind. Eng. Chem. Res. 2000. V. 39, No.12. P. 5003-5011.
116. De Goederen C.W.J. Distillation tray efficiency and interfacial area / C.W.J, de Goederen // Chem. Eng. Sci. 1965. V.20,No. 12. P. 1115-1124.
117. Design and sizing of packed columns. Программа расчета насадок Sulpak 5.1. // Sulzer ChemtechLtd, 1995.
118. Fair, J. R. Distillation Columns Containing Structured Packing / J. R. Fair, J. L. Bravo // Chem. Eng. Progress. 1990, V. 86, No.l. P. 19-29.
119. Fair, J. R. Structured packing performance—Experimental evaluation of two predictive models / J. R. Fair, A. F. Seibert, M. Behrens, P. P. Saraber, Z. Olujic // Ind. Eng. Chem. Res. 2000. V. 39, No. 6. P. 1788-1796.
120. Fitz, C. W. Performance of structured packing in a commercial-scale column at pressures of 0.02-27.6 bar / C. W. Fitz, J. G. Kunesh, A. Shariat // Ind. Eng. Chem. Res. 1999. V. 38, No. 2. P. 512-518.
121. Gempak corrugated packing. Проспект фирмы Koch-Glitsch // Koch-Glitsch, 2000.
122. Gerster J.A. A new look at distillation-1 / J.A. Gerster // Chem. Eng. Progress. 1963. V 59, No. 3. P. 35-46.
123. Gerster, J.A. Efficiencies in Distillation Columns. / J.A. Gerster, A.B. Hill, N.N. Hochgraf, D.G. Robinson // Final Report, Research Committee of American Chemical Engineers, New York, 1958.
124. Gualito, J. J. Design method for distillation columns filled with metallic, ceramic, or plastic structured packings / J. J. Gualito, F.J. Cerino, J.S. Cardenas, J. A. Rocha // Ind. Eng. Chem. Res. 1997. V. 36, No. 5. P. 1747-1757.
125. Huber, M. Erfahrungen mit Dixon-Ringen / M. Huber, A. Sperandio // Chem. Ingr. Techn. 1964. Jg. 36, Heft 3.S. 221-227.
126. Intalox High-Performance Structured Packing. Проспект фирмы Norton // Norton Chemical Process Products Corporation, 2002.
127. Kulbe, B. Pyrapak eine trennwirkungsintensive Packung mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten im Bereich der thermischen Stofitrennung / B. Kulbe, K. Hoppe, W. Kubick // Chem. Techn. 1982. Jg. 34, Heft 5. S. 236-240.
128. Montz structured packings. Проспект фирмы Julius Montz GmbH // Julius Montz GmbH, 2005.
129. Olujic, Z. Stretching the Capacity of Structured Packings / Z. Olujic, H. Jansen, В. Kaibel, Т. Rietfort, E. Zieh // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. V. 40, No. 26. P. 6172-6180.
130. Pyrapak-packing a highly efficient column packing. Проспект фирмы VEB Germania // VEB Germania. 2000.
131. Robbins, L. A. Improve Pressure-Drop Prediction with a New Correlation / L.A. Robbins // Chem. Eng. Progress. 1991. V. 87, No. 5. P. 87-91.
132. Rocha, J. A. Distillation columns containing structured packings: a comprehensive model for their performance. 1. Hydraulic models / J. A. Rocha, J. L. Bravo, J. R. Fair // Ind. Eng. Chem. Res. 1993. V. 32, No. 4. P. 641-651.
133. Rocha, J. A. Distillation columns containing structured packings: a comprehensive model for their performance. 2. Mass transfer model / J. A. Rocha, J. L. Bravo, J. R. Fair // Ind. Eng. Chem. Res. 1996. V. 35, No. 5. P. 1660-1667.
134. Roxburgh, M.T. Catalyst Effects on Sulphite oxidation Rates / M.T. Roxburgh // Canad J. Chem. Eng. 1962. V.40. P. 127-130.
135. Schultz, J.S. Sulfite oxidation as a measure of aeration effectiveness / J.S. Schultz, E.L. Gaden // Ind. Eng. Chem. 1956. V.48. P. 2209-2212.
136. Sharma, M.M. Mass transfer characteristics of plate columns without down comer / M.M. Sharma, P.V. Danckwerts // Brit. Chem. Eng. 1970. V. 15. P. 522-529.
137. Sharma, M.M. Mass transfer in plate columns / M.M. Sharma, R.A. Mashelkar, V.D. Menta // Brit. Chem. Eng. 1969. V. 14. P. 70-76.
138. Spiegel, L. Correlations of the Performance Characteristics of the Various Mellapak Types (Capacity, Pressure Drop, Efficiency) / L. Spiegel, W. Meier // Inst. Chem. Eng. Symp. Ser. 1987. No. 104. A203.
139. Teutsch, Т. Druckverlust in Füllkörperschüttungen bei hohen Berieselungsdichten / T. Teutsch II Chem. Ing. Techn. 1964. Jg. 36, Heft 5. S. 496-503.
140. Tray Efficiencies in Distillation Columns, Final Report from Univ. Of Delaware // A. I. Ch. E., New York, 1960.
141. Verschoof, H-J. A General Correlation for Predicting the Loading Point of Corrugated Sheet Structured Packings / H-J. Verschoof, Z. Olujic, J. R. Fair // Ind. Eng. Chem. Res. 1999. V. 38, No. 10. P. 3663-3669.
142. VIP 2000E, 2000K. Рекламный проспект фирмы VERTIKUM Kft. // Budapest: Vertikum Kit,2001.
143. Westerterp, K.N. Design of agitators for gas-liquid contacting / K.N. Westerterp // Chem. Eng. Sei. 1963. V.18. P. 495-502.
144. Westerterp, K.N. Interfacial areas in agitated gas-liquid contactors / K.N. Westerterp, L.L. Dierendonck, J.A. Van Kraa// Chem. Eng. Sei. 1963. V.18. P. 157-165.
145. Yagu, S. The absorption of oxygen into sodium sulphite solution / S. Yagu, H. Inoue // Chem. Eng. Sei. 1962. V.17. P. 411-423.
146. Yoshida, F. Performance of gas bubble columns: volumetric liquid-phase mass transfer coefficient and gas hold-up / F. Yoshida, K. Akita // A.I.Ch. E. Journal. 1965. V.l 1, No. 1. P. 9-14.
147. Yoshida, F. Oxygen absorption rates in stirred gas-liquid contactors / F. Yoshida, A. Ikeda, S. Imiakawa, Y. Miura // Ind. and Eng. Chem. 1960. V.52. P. 435-442.
148. Zlokarnik, M. Auslegung von Hohlrührern zur Flüssigkeitsbegasung. Ermittlung des erreichbaren Stoff- und Wärmeaustaushes / M. Zlokarnik // Chem. Ingr. Techn. 1966. Jg. 38, Heft 7. S. 717-723.
-
Похожие работы
- Разработка конструкций и метод расчета струйных насадок для массообменных процессов
- Рабочие характеристики насадочных колонн установок разделения воздуха
- Разработка, анализ и внедрение пространственно-структурированных регулярных контактных устройств для химической и нефтегазовой промышленности
- Испарительное охлаждение в регулярном комбинированном контактном устройстве градирни
- Гидродинамика и массообмен в колонном аппарате с пакетной вихревой насадкой
-
- Технология неорганических веществ
- Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
- Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
- Технология органических веществ
- Технология продуктов тонкого органического синтеза
- Технология и переработка полимеров и композитов
- Химия и технология топлив и специальных продуктов
- Процессы и аппараты химической технологии
- Технология лаков, красок и покрытий
- Технология специальных продуктов
- Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
- Технология каучука и резины
- Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей
- Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
- Технология химических волокон и пленок
- Процессы и аппараты радиохимической технологии
- Мембраны и мембранная технология
- Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников
- Технология минеральных удобрений